人工湿地系统在市园林绿化建设中应用研究

杨冬雪

【摘要】人工湿地系统在园林绿化建设中，凭借能耗低、运行管理费用低、生态环境效益高等优势，受到园林绿化建设者的高度关注和重視。因此，为实现市园林绿化建设的经济效益和生态效益的协调发展，应对人工湿地系统概念、类型及应用进行研究，才能为城市园林绿化建设者更好地建设人工湿地系统提供借鉴性意见。本文以人工湿地的基本内涵和类型为落脚点，在分析人工湿地系统建设的关键技术和景观类型的基础上，就城市园林建设中人工湿地系统的应用进行研究，希望进一步提升现代城市园林绿化建设的综合效益。

【关键词】人工湿地系统;园林绿化建设;应用;基本内涵;类型;关键技术

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.30.

近年来，在现代城市建设发展中，城市经济发展水平稳步提高的同时，城市生态环境污染问题却是日渐严重，如城市工业废水和生活污水排放总量不断增加，大量污水没有通过科学合理地处理就直接排放到水体中，不仅造成了严重的城市水环境污染，还引起了土壤污染问题，从而使得整个城市生态系统遭到破坏。而人工湿地系统作为一项高效节能、效果显著、无二次污染的废水处理技术，无论在负荷量方面，还在可控性和可行性方面，对污水的处理能力都优于自然湿地。因此，为了构建和谐发展的城市生态环境，在城市园林绿化建设中应用人工湿地系统具有一定的必要性。但在实践中，如何发挥人工湿地系统的应有作用，不断提高园林绿化建设效果，仍然需要相关领域的相关者进行研究和实践。

1、人工湿地的基本内涵和类型概述

1.1基本内涵

人工湿地指的是人工建造的湿地系统，是人为地按照一定方式配置土壤、微生物、植物等形成的复合生态系统，具有可控性、工程化的特征。在废水净化处理中采用人工湿地系统，可以通过系统实现污水中污染物质、营养物质的吸收、转化或分解，从而达到净化水质的目标。关于人工湿地系统的构造，简言为在一定长宽及坡度的洼地当中，按照一定的坡度将土壤和诸如石子级别的填料，填充组成填料床，污水在填料床内部或者表面流动，并在填料表层土壤中选择成活率高、抗水性强、除污能力强、美观效果高具有经济价值的水生植物，以此形成一个去污能力强且适合湿地动植物生存的人工湿地系统[1]。但随着时代的发展，人工湿地系统的功能不局限于废水处理，还具有良好的湿地环境景观功能，不仅如此，人工湿地还为湿地动植物的生存及生物多样性的增加提供了良好的栖息地[2]。

1.2人工湿地类型

基于水流方式的差异角度而言，人工湿地具体可以分为表面流湿地、潜流湿地、立式流湿地三类，具体如下：

（1）表面流湿地。此类型的湿地与自然湿地区别不大，废水漫流在填料表面，并且废水中较大部分的有机物主要依靠植物水下茎、杆上生物膜来实现去除目的。由此可见，此类型的人工湿地在运行中，未能充分利用填料层中极其丰富的植物根系来完成废水中有机物的处理[3]。不仅如此，此类型湿地的卫生状况也不容乐观，这使得在人工湿地系统设计中不考虑表面流湿地。

（2）潜流湿地。废水在填料表面下渗流，这使得污水处理时可以充分中填料表面及植物根系上的生物膜及湿地其他功能，从而具有良好的污水处理效果，并且具有良好的卫生条件，进而被广泛应用在人工湿地系统建设中。

（3）立式流湿地。此类型的湿地在水流动方面，融合了表面流湿地、潜流湿地的特点，这使得立式流湿地不仅具有良好的废水处理效果，还具有良好的卫生条件，但是受制于建设要求高的条件，且在卫生方面容易出现蚊蝇滋生问题，从而在当前人工湿地系统建设中未能推广应用[4]。

2、人工湿地系统的景观类型及建设的关键技术分析

2.1景观类型

当前，我国在人工湿地景观类型定位方面，进行了深入且详细的研究，并在城市绿地分类标准中按照绿地主要功能分类，将人工湿地定位为第五类，即其他绿地[5]。同时，根据功能和性质的不同，城市人工湿地又可以划分为工业湿地、水库类湿地、自然湿地的恢复与重建、滨水景观类湿地、沼泽类湿地、生产类湿地、城市湿地公园七类，关于不同类型的人工湿地的功能和性质，具体见下表1：

2.2关键技术

在人工湿地系统设计中，为确保人工湿地除污能力和使用寿命得到提升，应则要尽可能地延长水流在填料中流动时间，可考虑增加水流流径的曲折性。通常来说，在具体设计中应充分考虑以下几项因素，才能确保人工湿地系统建设效果，并为系统价值的实现提供支持。首先，明确污水处理量和废水污染程度等。对废水进行污染物质、污染量、污染程度等进行综合分析，随后以此展开针对性地设计，确保系统设计处理后的污水能够达到国家现行污水排放标准，并满足于城市污水处理需求[6]。其次，合理选择污水处理工艺。人工湿地系统在除污方面具有较为强大的功能，可以去除氮、磷、钾、微量金属、病原体等污染物。但是为了避免频繁进行清污作业，降低人工湿地系统运行压力，应做好污水的前期处理工作，并根据污水类型的不同来选择合适的污水处理工艺。再者，科学选择人工湿地中的植物。不同类型的植物在除污方面具有一定的针对性，要确保人工湿地的污水处理能力，则要结合不同污染物质来选择合适的植物。当前，在人工湿地系统中可供选择的水生植物众多，如浮萍、马蹄莲、灯心草、茭白、宽叶香蒲、金鱼藻、芦苇等。以氮、磷污染为例，在水生植物选择时，应考虑茭白、芦苇，可以取得良好的去除效果。但是需要强调的一点是在水生植物选择时，除了考虑污染物处理效果之外，还要充分考虑水生植物的成活率、经济价值、微生物种群等。只有这样，才能确保人工湿地生态系统设计与建设获得良好的综合效益[7]。最后，人工湿地系统设计工艺参数的确定。在人工湿地设计过程中，湿地的范围应结合实际需求来科学确定，在此过程中可以使用W=Q/Ks×S×d进行计算出湿地的长宽值，其中W表示湿地宽;Q表示湿地平均处理流量;d表示湿地深度;Ks表示填料导水率;S表示湿地床坡度。

3、人工湿地系统在城市园林绿化建设中的具体应用分析

3.1小区水景中应用人工湿地系统

隨着城市人口数量的增加，城市小区生活污水排放量不断增加，并对城市水体造成了严重的污染。因此，为建设友好型城市生态环境，应注重城市生活污水处理。而人工湿地系统在污水处理方面，具有经济效益高、处理效率高等优势，这使得人工湿地系统在城市生活污水处理中具有显著的应用价值和广阔的发展前景。人工湿地在城市小区水景建设中，即可有效处理小区生活污水问题，具体是通过改变小区原有排水系统，通过分开排放和处理小区生活污水、中水、雨水等，随后再排入合适植物和微生物群落共同组成的人工湿地系统中，即可通过人工湿地系统有效处理生活废水，达到生活污水净化目的，并将净化处理后的废水提供给小区的中水水源[8]。这样一来，小区即可整合人工湿地景观来打造独具特色的住宅区水景，满足住宅区居民的亲水需求，并可以实现水资源的有机循环，形成生态持续的水环境系统。不仅如此，人工湿地景观在城市住宅区环境中，既有外在的美，又能够为人们的生活增添神秘色彩。除此之外，人们通过人工湿地景观中各类生命体所展现的生存形态，可以感受到生命和生存形态演变的奥秘，这对贴近于生命的内心体验，往往有着不可估量的价值，可以促进城市住宅区居民对湿地价值的深度理解，并从中获得更多的新知识和信息[9]。

3.2城市雨洪利用和污染治理中应用人工湿地系统

在现代城市建设发展中，雨水可以作为新的潜在水源，用于缓解城市用水压力，这使得雨水的资源性受到越来越多人的高度关注和重视。但是不可否认的是雨水除了资源性外，还有危害性，具体表现在城市内部强降雨而形成的地面径流中含有大量污染物，可能对城市景观水体及饮用水源造成严重的污染[10]。因此，在城市建设发展中，雨洪利用和污染治理是至关重要的。在实践中，美国在上世纪八十年代就针对雨水利用和污染治理，提出了雨水管理措施，即在雨水湿地中引进园林设计进行处理，整个操作不仅简单有效，还具有良好的处理效果。雨洪污染治理和利用是每一个城市必然面临的问题，这要求我国城市园林景观建设中注重人工湿地系统的应用。当前可以借鉴的成功案例众多，如深圳市三洲田生态旅游区雨水处理湿地，在实践中具体是通过修建茶园人工湿地雨水收集处理系统，全面收集三洲田生态公园内受到面源污染的雨水，并将其排放到三洲田水库中，通过这种方式既可以达到水质净化目的，又可以成为三洲田生态公园的一个重要生态景点，并且有利于水资源利用率的提高。

3.3湿地公园中应用人工湿地系统

在现代城市建设发展中，湿地公园在合适地段的建设，可以对原有自然水系进行资源整合和利用，从而能够在城市内部营造自然、生态的环境。由此可见，城市通过建设湿地公园，既可以改善城市当前人居环境，满足于城市内部河道的生态景观治理要求，又可以为城市循环经济的持续发展创造良好的生态环境。在城市湿地公园中应用人工湿地系统，即可对城市污水进行净化处理，又可以形成可供游览且富有特色地湿地景观。例如：山东省潍坊市政府以白浪河为基础建设湿地公园，由于白浪河地处于城郊过渡地带，具有广阔的发展空间，通过整合人工湿地系统建设的白浪河公园，极大地增加了湿地公园的植物品种的多样性，使得原本景观、功能、经济等价值不高的白浪河环境，在优化处理之后，不仅达到了净化水质的目的，还进一步丰富了生物物种，有极大地提升了白浪河湿地公园的娱乐性。不仅如此，白浪河湿地公园的建设，有效改善了山东省潍坊市郊区过渡段的环境，并形成了以白浪河绿地为中心的园林绿化体系，充分整合资源来形成具有特色的游览性湿地景观，促进白浪河滨水带成为潍坊的城市名片。

结语：

综上所述，在现代城市建设发展过程中，生态环境随城市建设规模的扩大而日渐恶化，不仅威胁到城市建设的可持续发展， 还不利于城市居民身心健康发展。因此，在城市建设中，园林绿化建设具有一定的必要性和重要性，能够为城市建设的持续发展提供支持。而人工湿地系统凭借节约资源消耗、独特的生态景观效果等优势，随之受到越来越多人的关注和重视，被广泛应用在城市园林绿化建设中，能够促进良性生态环境的建设，具有显著的经济效益、社会效益和生态效益。基于此，在未来城市园林建设发展中，人工湿地系统必然会发展成为其中的一部分，并为城市建设的持续发展创造良好的生态环境予以支持。

参考文献：

[1]万学康.模块化人工湿地在农村庭院景观中的应用研究[J].山西建筑，2021，47（02）：162-163+178.

[2]洪文州.关于人工湿地景观营造中植物应用的有关分析[J].城市建筑，2020，17（33）：152-154.

[3]李可，吴丽萍，李菲，马茜，李丽明，文科军.潜流园林人工湿地基质对水中磷的吸附行为[J].天津城建大学学报，2019，25（05）：349-354+370.

[4]王志勇，马静薇，王立帅，李琳，吴珊珊.校园再生水回用人工湿地景观绩效评价及优化设计——以辽宁公安司法管理干部学院为例[J].生态学报，2019，39（16）：6017-6028.

[5]牟猛.现代园林景观设计中湿地景观的应用探讨[J].地产，2019（16）：42.

[6]陈祝青.湖南永州湿地植物的园林景观及其工程应用[J].安徽农学通报，2019，25（08）：106-108+153.

[7]黄勇，董运常，罗伟聪，严过房，汪晓丽，罗倩.人工湿地基质类型及其去污能力的影响因素[J].贵州农业科学，2018，46（01）：137-142.

[8]洪海林.人工湿地污水处理与景观建设的结合运用[J].现代园艺，2017（23）：109-111.

[9]鄢进军.分析居住小区水景营造中人工湿地技术的应用[J].建材与装饰，2017（43）：65-66.

[10]马静，许彦红.人工湿地净水技术在景观中的应用研究[J].江苏农业科学，2017，45（09）：115-117.